Genomsekvensering - Fróðskaparsetur Føroya

GENOMUNDERSØKELSER
IKKE BARE GODT,
OG SLETTES IKKE ENKELT
Svein-Ole Mikalsen
Náttúruvísindadeildin
Megindeildin fyri náttúru- og heilsuvísindi
Fróðskaparsetur Føroya
Godt
Lett
Betenkelig
Besværlig
“...mitt kall er ei at svare...”
Henrik Ibsen
Den tekniske utvikling
og nye problemstillinger
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
- Det uventede
- Det samfunnsmessige
- Det juridiske
- Det økonomiske
- Det “ingen” har tenkt på
Genomsekvensering:
- Det tekniske
Er teknikken god nok?
- De nye teknikker er mindre nøyaktige enn “klassisk” sekvensering
1 feil per 1000 til 10 000 “bokstaver”
- Dataprogrammene som brukes til sammensetningen av genomene
kan gi feil
V. Marx (2013) The genomic jigsaw. Nature 501, 263 – 268.
Bradnam KR et al (2013) Assemblathon 2: evaluation of de novo methods of genome assembly
in three vertebrate species. GigaScience 2:10.
Hvilke kvalitetskrav bør stilles til data som knyttes
til helsevesenets journalsystem?
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
Genomsekvensering fram til nå
• Forskning
• Diagnose av noen få individer med livstruende sykdom
Genomsekvensering: fremtidig redskap i
helsevesenet uavhengig av FarGen
Standardredskap om 5 – 10 år?
• Diagnostisk sekvensering
• Bestemme behandling (farmakogenetikk)
• Kreft
• Personer med sterke bivirkninger av medisiner
FarGen: Det nasjonale genom
Sekvensering av nasjon er vesentlig forskjellig fra
diagnostisk sekvensering og forskningssekvensering
• Friske personer
• Hele nasjonen
• Skal knyttes opp journalsystem
• Skal brukes i helsevesenet
↓
Hver enkelt må ta stilling til genomsekvensering
og de konsekvenser det måtte få
↓
Befolkningen må få grundig informasjon om alle sider
ved genomsekvensering
Informert samtykke og genetisk rådgivning
• Informert samtykke (informed consent)
- Ikke samme krav i alle land
- Et nasjonalt genom er ≠ andre typer populasjonsundersøkelser
- Strengere krav til informert samtykke ved et nasjonalt genom?
• Høyt kompetent og lett tilgjengelig genetisk rådgivning
- Grundig forhåndsinformasjon
- Rådgivning, støtte underveis og tolking etterpå
- Kunnskapsutvikling og framtidig informasjon
Er forhåndsinformasjonen god nok?
Er den genetiske rådgivning god nok?
Personal Genome
Project
• Utvalgskriterier
• Spørreskjema
• Eksamen
• Åpent informert samtykke
• Offentlighet på alle data
• Alle forskere kan utnytte data
• Tilbakemelding til givere
M.P. Ball et al (2012) PNAS 109, 11920-11927
“Anonymiserte data skal brukes i forskningen”
Kan anonymitet garanteres?
• Ingenting er mer identifiserende enn DNA
• Det er fullt mulig å identifisere anonyme genomdata til navn og
adresse!
(M. Gymrek et al (2013) Science 339, 321-324)
Anonymitet kan ikke garanteres
Dataene skal utnyttes i helsevesenet
Genomdataene skal utnyttes i helsevesenet
↓
Sekvensdataene må tolkes, og resultatene registreres
↓
Dataene skal ikke utleveres til deg, utenom
hva som er relevant for din konsultasjon med din lege
↓
Helsevesenet vet mer om deg enn du vet selv
Er det OK at helsevesenet sitter på en mengde
informasjon om deg som du ikke kjenner?
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
• Vet vi alt?
• Vet vi tilstrekkelig?
Usikkerhet ved risikovurdering for sykdom
Disease
Female A
Female B
Female C
Male D
Male E
Breast cancer
↑↑
↑↑
↓↓
Coeliac disease
↓↓
↓↓
↓↓
↓↓
↓↓
==
==
=↓
↑↑
=↓
Crohn’s disease
↓↑
↓↑
↓↓
↓↓
↓=
Heart attack
↓↓
=↓
=↓
=↓
↑↑
Lupus
↓↑
↓↓
↓↓
↑=
↑=
Macular degeneration
↓↓
↓↓
↑=
↓↓
↓↓
Multiple sclerosis
↑↑
↓↓
↓↓
↓↓
↑↑
↓↑
↓↑
↑↑
↓↓
Colon cancer
Prostate cancer
Psoriasis
↓↑
Restless leg syndrome
=↓
↑↑
↓=
↓↑
↑↑
Rheumatoid arthritis
↑↑
↑↑
↓↓
↓↓
↑↑
Type 2 diabetes
↓↓
=↓
↓↓
↓↑
=↓
Modified from Ng et al (2009) Nature, 461, 724.
Mange gener kan samvirke ved sykdommer og egenskaper
Fenotype
Antall GWAS loci
(~ antall gener)
Del av arvelighet
forklart (%)
Type 1 diabetes
41
~60
Føtalt hemoglobin nivå
3
~50
Macula degenering
3
~50
Type 2 diabetes
39
20-25
Crohn’s sykdom
71
20-25
LDL og HDL nivå
95
20-25
Høyde
180
~12
E Lander (2011) Nature 470, 187-197
Ikke trekk konklusjoner på for enkelt grunnlag
Forskningsresultater kan være motstridende
Schwab et al (2013) Schizophr Res. 147: 46-52.
Association of rs1344706 in the ZNF804A gene with schizophrenia in a
case/control sample from Indonesia.
Li et al. (2013) PLoS One 8: e65780
Meta-analysis indicates that the European GWAS-identified risk SNP
rs1344706 within ZNF804A is not associated with schizophrenia in Han
Chinese population.
Ikke trekk konklusjoner på for enkelt grunnlag
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
Av interesse for
arbeidsgiver, forsikringsselskap, partner?
Evol Hum Behav 2009, 85-92
PLoS ONE 2010, 5, e14162
Blasi et al (2013) Am J Psychiatry. 170: 868-76.
Association of GSK-3β genetic variation with GSK-3β expression, prefrontal
cortical thickness, prefrontal physiology, and schizophrenia.
Er du villig til å gi genetisk informasjon til ditt
forsikringsselskap, bank eller ved jobbsøknad?
Hvordan forholde seg til at noen i en familie
ønsker informasjon, andre ikke?
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
- Det uventede
“Tilfeldige” funn VIL komme: Watsons
genetiske sykdommer som han ikke har hatt
Wheeler et al (2008) Nature 452, 872-876
Genetiske data er vanskelig å skjule
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
- Det uventede
- Det samfunnsmessige
Hvilken tilgang skal statsautoritetene (politi, toll,
helsevesenet utenom fastlege) ha til disse dataene?
Hva skjer når en sekvensert færøysk statsborger
flytter til et land hvor lover og regler setter andre
begrensninger?
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
- Det uventede
- Det samfunnsmessige
- Det juridiske
Den færøyske genlov – Ílegulógin (I)
§10 Royndir, ið kunnu ávara um arvaligar sjúkur, ella sum antin kunnu
eyðmerkja ein persón sum berara av eini arvaeind, ið er orsøkin til eina sjúku ....
mugu bert fremjast av heilsuávum ella i sambandi við heilsulig endamál og við
hóskandi arvafrøðiligari ráðgeving sum fyritreyt.
Hvem bestemmer når en genetisk undersøkelse og
registrering kan gjøres, og er til fordel for individets helse?
Den færøyske genlov – Ílegulógin (II)
§ 6. Vevnaðar-, Diagnosu- og Ættarbandsskráirnir skulu leggjast soleiðis til
rættis, at innsavning, goymsla, handfaring og nýtsla av skráunum eru fullvæl
tryggjaðar og bert verða brúktar til lóglig endamál.
• Sekvensene skal kobles mot journaler og diagnoser
• Lokale forskere og helsevesen har kjennskap til familieforhold og diagnoser
↓
Trygt og anonymt?
Den færøyske genlov – Ílegulógin (II)
§ 6. Vevnaðar-, Diagnosu- og Ættarbandsskráirnir skulu leggjast soleiðis til
rættis, at innsavning, goymsla, handfaring og nýtsla av skráunum eru fullvæl
tryggjaðar og bert verða brúktar til lóglig endamál.
• Internett-tilkoblede data kan ikke garanteres fullstendig sikkerhet
↓
Fullstendig trygt?
Fullstendig trygghet kan ikke garanteres
i alle sammenhenger
Fullstendig anonymitet kan ikke garanteres
i alle sammenhenger
Hvor godt er individet beskyttet?
Hvor sterk er selvbestemmelsesretten?
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
- Det uventede
- Det samfunnsmessige
- Det juridiske
- Det økonomiske
Vil det nasjonale genom gi et bedre
og billigere helsevesen?
• Gentester brukes i helsevesenet
• Genomsekvens kan gi diagnoser hvor klassiske lege-metoder svikter
• Genomisk informasjon kan forebygge sykdom → tilbakemelding!
• Genomisk informasjon muliggjør personlig medisinering
• Hvor stort helsemessig fremskritt vil disse tingene være?
• Økonomiske analyser for bruk av genomikk i helsevesenet?
Genomsekvensering:
- Det tekniske
- Forskning og helsevesen
- Det kunnskapsmessige
- Det følsomme
- Det uventede
- Det samfunnsmessige
- Det juridiske
- Det økonomiske
- Det “ingen” har tenkt på
Er mitt DNA alltid mitt DNA?
• Trenger ikke biobank, blodprøver, etc. for å sekvensere en person
• Fullt mulig å samle og få analysert DNA fra en annen person
• Hvem eier “tilfeldig” DNA?
• En benmargstransplantert person bærer genomet til en annen person
• Hvem bestemmer om blodprøven kan sekvenseres?
En slags oppsummering
Det nasjonale genom er “uenkelt”, fordi:
• Det er nytt og vanskelig å forstå
• Andre kontrollerer hva som skjer med ditt DNA og dets informasjon
• Det ligger så mye personlig informasjon i dataene
• Informasjonen kan ha få utilsiktede personlige konsekvenser
• De samfunnsmessige konsekvenser, inkl. økonomi, er ukjente
Genomsekvensering og etikk er “uenkelt”, fordi:
Svar på etiske spørsmål kan variere
• kultur
• tradisjon
• religion og livssyn
• kunnskap
• utdannelse
• andre sosiale forhold
• personlighet og holdninger
• vil ofte forandre seg med tiden...
• Hva er meningen med livet ?
• Hva slags menneske er jeg?
• Hva er sant? Hva er rett? Hva er galt?
• Vil jeg få et godt liv?
... og været på seilasen inn i
den genomiske fremtid?
• Tekniske kvalitetskrav for journalbruk i helsevesenet
• Kunnskapsmessige kvalitetskrav for journalbruk i helsevesenet
• Informert samtykke, samfunnsamtykke, genetisk rådgivning
• Anonymitet kan ikke garanteres
• Helsevesenet har personlig informasjon du ikke kjenner
• Mange data vil være meget følsomme
• Tilfeldige funn og tilbakemelding
• Statsautoriters tilgang til dataene
• Ulike lover i forskjellige land
• Små, tette og sårbare poulasjoner
• Lovmessig beskyttelse av enkeltindividet
• Enkeltindividets selvbestemmelsesrett
• Helsevesenets og sammfunnsmessige kostnader
• Eierskap til ukontrollert DNA
• Beinmargstransplanterte
• Mikrobiomet: Våre bakterier identifiserer oss som individer
Gener og oppførsel
Weber et al (2013) Nature 493, 402-405
Jeg er selv ansvarlig for mine valg
uavhengig av mine genvarianter
Interesse for arbeidsgiver eller forsikringsselskap?(III
PubMed (søk 29-10-2013):
14645 artikler “schizophrenia genetics”
5491 artikler “bipolar disorder genetics”
5681 artikler “major depressive disorder genetics”
11 artikler “sexual promiscuity genetics”
Vet mye, men ikke alt – og noe er galt!
Levy et al (2007) PLOS Biology 5, 2113-2144
Interesse for arbeidsgiver eller forsikringsselskap?(II)
Blasi et al (2013) Am J Psychiatry. 170: 868-76.
Association of GSK-3β genetic variation with GSK-3β expression,
prefrontal cortical thickness, prefrontal physiology, and schizophrenia.
Liu et al (2013) Psychiatry Res. 209: 431-438.
Association study of polymorphisms in the alpha 7 nicotinic acetylcholine
receptor subunit and catechol-o-methyl transferase genes with sensory
gating in first-episode schizophrenia.
Schwab et al (2013) Schizophr Res. 147: 46-52.
Association of rs1344706 in the ZNF804A gene with schizophrenia in a
case/control sample from Indonesia.
Craig Venters fenotype som han ikke “skal” ha
Levy et al (2007) PLOS Biology 5, 2113-2144
Tilfeldige funn VIL komme
• 1 - 5% av alle barn har enn annen far enn den erklærte far
• Du kan gener for en uhelbredelig og dødelig sykdom
• Du har gener en dødelig sykdom som kan behandles
Skal – skal ikke rapportere tilfeldige funn tilbake?(II)
Forskning
Klinisk-diagnostiske undersøkelser
Nei, fordi:
• Forskeren er ikke kliniker
• Forskning er generering av kunnskap for fremtiden
• Forskning har ikke satt av ressurser til genetisk veiledning
• Deltakerne har ikke søkt lege for denne diagnosen. Kan bidra til å
sykeliggjøre deltakeren.
• Ingen tilbakemelding holder deltakerne i samme situasjon som om
de ikke hadde deltatt i prosjektet
• Fremdeles usikkerhet om betydningen av mange genomdata på
individnivå, forskningskonklusjoner vanligvis på gruppenivå.
• Forskningsdata er ikke kvalitetssikret etter diagnostiske krav
Skal – skal ikke rapportere tilfeldige funn tilbake?(III)
Forskning
Klinisk-diagnostiske undersøkelser
Ja, fordi:
• Hvis deltakeren ønsker tilbakemelding
• Vi har en plikt til å hjelpe, forhindre alvorlig sykdom og redde liv
• Deltakeren bidrar med sin prøve; samfunnet bør gi noe tilbake til deltakeren
• Jo hurtigere ny informasjon kan tas i bruk, jo bedre
• Større åpenhet rundt forskning
• Deltakeren kan ta ansvar for sin fremtid
Skal – skal ikke rapportere tilfeldige funn tilbake?(IV)
Forskning
Klinisk-diagnostiske undersøkelser
FarGen:
Både forskning og bruk av sekvensdata i helsevesenet
1913 eller 2013?
Legen og forskeren bestemte
Individ med selvbestemmelsesrett
Paternalske holdninger
Individ med innsynsrett
Autoritære holdninger
Individ som selvstendig deltaker
Tilbakeholding av informasjon
Individ med kunnskap
Individ med forståelse
Individ med ansvar
Åpent samfunn
1913 eller 2013?
Tilfeldige funn også ved andre medisinske undersøkelser.
Hvordan behandles slike funn?
Er det prinsippiell forskjell mellom genomiske funn og andre funn?
1913 eller 2013?
Tilbakemelding:
Hvem bør treffe beslutning om
- hvor mye informasjon
- hva slags informasjon
- tidspunkt for informasjon
folk skal motta fra en genomsekvensering
?
Færøyene: En liten og sårbar befolkning?
- “The 1000 Genomes Project will not include samples from populations or
communities that are determined to be particularly vulnerable. For example,
small, isolated populations may make participants vulnerable to identification,
stigmatization, or invasion of privacy.” (www.1000genomes.org)
- Sekvensering av en gammel hårprøve fra australsk innfødt (aboriginer)
E. Callaway (2011) Nature 477, 522-2
- Samfunnssamtykke (“community consent”) er brukt i små
og sårbare populasjoner (J.L. McGregor (2007) J Law Med Ethics, 356-370)
Færøyene: En liten og sårbar befolkning?
- “The 1000 Genomes Project will not include samples from populations or
communities that are determined to be particularly vulnerable. For example,
small, isolated populations may make participants vulnerable to identification,
stigmatization, or invasion of privacy.” (www.1000genomes.org)
- Samfunnssamtykke (“community consent”) er brukt i små
og sårbare populasjoner (J.L. McGregor (2007) J Law Med Ethics, 356-370)
Den færøyske genlov – Ílegulógin (II)
§ 6. Vevnaðar-, Diagnosu- og Ættarbandsskráirnir skulu leggjast soleiðis til
rættis, at innsavning, goymsla, handfaring og nýtsla av skráunum eru fullvæl
tryggjaðar og bert verða brúktar til lóglig endamál.
• Sannsynligvis mulig å konstruere alle familietrær uten tilgang til slektsregisteret
↓
Trygt og anonymt?